一种适应我国埋土防寒区可持续葡萄栽培模式

李华，王华

（西北农林科技大学葡萄酒学院/国家林业和草原局葡萄与葡萄酒工程研究中心，陕西杨凌 712100）

环境的挑战、自然资源枯竭和社会公平公正危机，使人类理解和接受了可持续发展的必要性。可持续发展就是将经济增长、社会问题和环境保护相结合的多维方法[1]。在可持续发展的概念中包含了这三个方面，是因为要保证下一代人也能够获得所需的资源，以提高生活质量和改善生态环境。因此，可持续的概念包括下列因素：减少资源的消耗、改善生态环境和提高生活质量[2]。

1987年世界环境与发展委员会在《我们共同的未来》报告中第一次阐述了可持续发展的概念[3]，引起了国际社会的广泛共鸣。1995年，我国政府把可持续发展作为国家的基本战略，号召全国人民积极参与这一伟大实践。在中国共产党第十九次全国代表大会上的报告中，习近平同志进一步指出：“我们要建设的现代化是人与自然和谐共生的现代化，既要创造更多物质财富和精神财富以满足人民日益增长的美好生活需要，也要提供更多优质生态产品以满足人民日益增长的优美生态环境需要。必须坚持节约优先、保护优先、自然恢复为主的方针，形成节约资源和保护环境的空间格局、产业结构、生产方式、生活方式，还自然以宁静、和谐、美丽”，更是把可持续发展提高到一个新的高度。

在葡萄与葡萄酒产业，国际葡萄与葡萄酒组织

（OIV）将葡萄栽培可持续发展定义为：全球战略的葡萄生产和处理系统，它应在经济的可持续发展和生产优质产品的同时，精确考虑可持续葡萄栽培、环境风险、产品安全和消费者健康以及文化遗产、历史、生态和审美方面的要求[4]。

我国酿酒葡萄栽培主要集中在干旱、半干旱地区，与沙漠化土地弧形地带大致吻合[5]。葡萄是喜温植物，在北方冬天绝对最低气温低于-15 ℃时必须埋土防寒。而国际上其他葡萄与葡萄酒产区基本上不存在冬季埋土防寒问题[6]。我国的葡萄气候区划表明，全国90%以上的酿酒葡萄栽培区需要埋土防寒，且埋土防寒时间最长可达半年[6-7]。在埋土防寒区期间，地表裸露，属于冬季裸露休闲农田，极易引发土壤风蚀扬沙，破坏生态[5]。因此，研究适应我国埋土防寒区可持续葡萄栽培模式就显得尤为重要了。

为了适应埋土防寒区葡萄的冬季下架埋土，传统的葡萄栽培多采用无主干整形方式，如多主蔓扇形、“V”形、“U”形和龙干形等，且实行行间清耕的土壤管理模式。其问题在于：葡萄埋土前需要下架，以及春季上架，易造成植株机械损伤，而导致葡萄园的缺株断垄，实行补苗则很难成活，从而浪费土地资源，降低单位面积产量；水土流失严重，不利于生态条件的改善；操作繁琐，劳动强度高；不利于机械化作业，效率低下；植株老化快，架面郁闭，病虫害严重；结果部位不整齐，成熟度不一，果品质量差[8]；在埋土防寒区期间，地表裸露，极易引发土壤风蚀扬沙，生态恶化[5]。这些不适应冬季埋土防寒和机械化操作的栽培方式，完全不适应我国葡萄与葡萄酒产业可持续发展的要求。

随着生态文明理念不断深入人心，人们对环境越来越关心，如葡萄园的美观度、对周边环境的影响及对当地风土的贡献等，赋予人们更多的体验及感受[9]，这些与葡萄酒的外在质量有关的环境因子也变得越来越重要。这就更要求我们研究推广符合我国埋土防寒区可持续发展要求的葡萄栽培模式。

1 葡萄对修剪反应的研究进展

修剪是葡萄栽培中一项重要的技术措施，可以控制枝条的伸长，保持所需树形，以减缓衰老并且使植株在预定的空间内生长；控制芽（或新梢）的数量，以调节和平衡植株的产量和长势[10]。但是修剪会促使木质部导管产生侵填体[11]，影响树液的流动与运输，加速树体衰老。

研究表明，修剪可诱导被剪枝条木质部导管产生侵填体并使之堵塞；随着修剪枝年龄的增长，剪口数量的增加，主干或多年生部分的剪口处出现不断生长的契形死组织（硬壁侵填体），最终导致多年生部分的开裂。因此葡萄植株多年生部分越长，新梢树液液流速率越低，降低了植株的水分、营养的输送与分配的功能[12]，进一步影响光合产物的合成与分配[13]，致使产量和质量降低以及植株早衰。

由于葡萄多年生部分越长，分节越多，不仅节区的数量会降低树液流速率，更重要的是修剪伤口就会越多，其中硬壁侵填体就越多，显著降低树液流速率、叶片光合同化物产量和浆果糖分积累，植株对同化物在库源器官间分配的调控能力也显著降低，加速植株衰老。据此，我们提出葡萄最小化修剪的库源关系调控理论，其核心是尽量降低主干（蔓）高度；尽量剪除多年生部分，防止其伸长；尽量减少剪口数量，使结果母枝（1年生枝）尽量靠近主干（蔓），使修剪后的植株在设计范围内最小化，以减少运输距离，降低树液液流阻力，提高植株对同化物在库源器官间分配的调控能力，防止植株早衰[8]。在实际生产中，通过平茬或重剪实现对衰老或长势弱植株的更新复壮。根据该理论可设计与种植地相适应的整形修剪模式，以实现葡萄栽培的简约化、标准化和机械化[12-13]。

2 埋土防寒区可持续葡萄栽培的要求

可持续葡萄栽培的目的和任务是根据不同的生态类型，确定适当的品种以及相适应的栽植技术，做到适地适种、科学管理，在保证生态资源永续利用和葡萄植株寿命的前提下，追求葡萄产品在质量和产量上的最大效益。可持续葡萄栽培的概念必须满足生产高质量的葡萄和葡萄酒、尊重人和环境、保证葡萄与葡萄酒长期的经济效益等三方面的要求，也就是利用自然调节机制和资源，取代任何不利于环境的手段，长期保证高质量葡萄的可持续生产系统。这样，就可以将可持续葡萄栽培的目标定义为：优质、稳产、长寿和美观[14]。

在可持续葡萄栽培的模式中，根据葡萄所要求的生态条件进行科学的产业布局，通过合理整形修剪等手段保证葡萄的质量，是葡萄与葡萄酒产业可持续发展的基础；只有保持葡萄的稳产，才能保证以葡萄酒为代表的葡萄产品的质量及其稳定性，长期保证葡萄与葡萄酒产业的最佳经济效益；只有通过限制产量、合理水肥管理、科学植保等措施延长葡萄植株的寿命，才能在提高土地利用率、保证葡萄与葡萄酒产业的长期效益的同时，不断提高产品质量，生产出能够诠释产地特质、风格独特、不能模仿的优质产品，提高土地的价值；只有保持葡萄园美丽的景观，才能使葡萄与葡萄酒产业不仅在经济上充满活力，并保持其多功能性，特别是在社会、文化和娱乐等方面的功能，促进产地的繁荣和国土资源的合理利用，实现土地增值和农民增收[14]。

这就需要埋土防寒区的葡萄栽培模式必须保证：便于冬季埋土和春季出土，避免冬季下架和春季上架；技术简单、快速，便于省力化和机械化作业；提高葡萄质量和稳定产量；改善和修复生态条件；保障葡萄园的生物多样性；保障葡萄植株的长寿和葡萄园的景观[8]。

3 符合我国埋土防寒区可持续发展要求的葡萄栽培模式——“爬地龙”

我国埋土防寒区传统葡萄栽培的多主蔓扇形、“V”形、“U”形和龙干形等架式，由于在春季出土后，需将多年生部位扶在架面上，其新梢在整个架面的各个部位发出，造成树冠郁闭，通风透光差；满架结果，结果部位差异很大，葡萄质量差；在生长季的管理为单株管理，操作繁琐，劳动强度高；随着植株年龄的增加，结果部位上移，树冠空间减小，产量降低；在冬季修剪后，由于修剪部位高低不等，不可能将修剪枝挂在架面上以形成风障；在埋土时，需要将剪留的整个植株压在定植沟内，不仅劳动强度大，埋土效率低，而且极易造成植株机械损伤，降低葡萄植株的寿命[8]。

针对上述问题，根据我们提出的葡萄最小化修剪的库源关系调控理论[12-13]、我国冬季埋土防寒区葡萄种植限制性因素及其应对策略和葡萄园生草制的分析[8]，以葡萄生产的机械化为前提，以优质、稳产、长寿、美观的葡萄生产可持续发展目标[14]，设计了符合埋土防寒区可持续发展要求的葡萄栽培模式——爬地龙栽培模式，并进行持续20多年的研究和推广，取得了显著的效果。

3.1 爬地龙的定义及实施

爬地龙整形修剪是在距地面一定高度处，水平培养一条多年生主蔓，冬季短梢修剪，生长季将新梢垂直绑缚在架面上。这样冬剪后，在同一定植带（或定植沟）中，所有植株的一年生枝或主蔓首尾相接，连接在一起，就像横卧在地上的长龙一样，故曰“爬地龙”整形修剪。

冬季埋土防寒地区降水量少，气候干燥，根据尽量降低主干的原则，可在葡萄浆果不拖地的前提下，降低结果部位，植株一年生枝（无主蔓爬地龙）或主蔓（有主蔓爬地龙）被平拉固定在离地面或沟面30～40 cm的第一道钢丝（承重丝）上。

爬地龙架面为篱架形，叶幕高1.5 m，叶幕宽0.5 m，行内枝条覆盖、行间免耕生草[8]（图1、2）。爬地龙栽培模式就是爬地龙整形修剪加行间生草。我们的研究表明，根据植物群落学原理，行间生草最好采用自然生草法，即根据葡萄园长出的各种草，通过自然竞争和刈割，最后选留几种适于当地自然条件的草种，这是一种省时省力的生草法[10]。

冬剪后将剪留枝固定在第一道丝上埋土，将修剪枝留在架面上形成风障，从而避免了埋土时繁重的下架以及植株的机械损伤，并可实现埋土的机械化作业；修剪枝留在架面上形成的风障，既防止了埋土防寒期土壤风蚀扬沙、破坏生态，又提高了葡萄园的观赏度。

春季出土可实现机械化作业；出土后不用上架，将留在架面上的修剪枝在各道钢丝之间截断，使之落在行内，进行行内覆盖，既防止了当年行内长草，又实现了枝条还田。

第二和第三道为双丝。这样在生长季的管理就变成了以下简单轻松并可全程机械化的管理（采收除外）。

一扶：指新梢绑缚。将由芽眼发出的新梢依次向上直立卡在第二、第三道双丝的中间，使之在架面上分布均匀。

二修：指夏季修剪。使叶幕层成为高1.5 m、厚0.5 m的“绿篱”，超过部分全部剪除。

三喷：指打药或根外追肥等。根据需要进行叶面喷施。

四剪：指行间自然生草。当行间草长到5～10 cm时（根据地形等因素而定）剪草[8]。

图1 无主蔓爬地龙示意图Figure 1 Schematic diagram with main vine crawled cordon training

图2 有主蔓爬地龙示意图Figure 1 Schematic diagram without main vine crawled cordon training

3.2 “爬地龙”整形修剪对葡萄产量和质量、植株寿命及劳动效率的影响

以我国埋土防寒区传统葡萄栽培的多主蔓扇形、“V”形、“U”形和龙干形等架式为对照，对爬地龙栽培新架势进行了多点多年的试验研究。结果表明[15-20]，与对照相比，由于爬地龙避免了冬季埋土时的下架和春季出土后的上架，防止了对葡萄植株的机械损伤，可延长植株寿命8～10年；爬地龙在冬季埋土时只是埋土单一的主蔓或/和单一的一年生枝，提高埋土效率72%，降低冻害发生率48%；爬地龙冬剪时每年留芽量一致，且结果枝组或/和结果母枝被平拉固定在第一道丝上，萌芽整齐，坐果部位降低且一致，产量稳定性提高30%，浆果成熟一致性提高65%，葡萄质量（以成熟系数表示）提高30%，葡萄酒质量及其稳定性提高；爬地龙除实现了冬季埋土和春季出土的机械化外，由于在生长季由对照的单株管理变为绿篱式群体管理，实现了全程机械化（除采收外），劳动效率提高了217%。

3.3 冬季埋土防寒区葡萄冬剪后挂枝的防风效果

多主蔓扇形、“V”形、“U”形和龙干形等架式，由于在春季出土后，需将多年生部位扶在架面上，其新梢可在整个架面的各个部位发出，在冬季修剪后，由于修剪的部位高低不等，不可能将修剪枝挂在架面上以形成风障。在埋土防寒期间，致使葡萄园土壤裸露，不仅极易引发土壤风蚀扬沙，破坏生态，还破坏了葡萄园的自然景观（图3）。

爬地龙葡萄植株为无主干的近地双臂或单臂整形，地上部为立架形，葡萄生长季可形成类似篱笆的叶幕，高1.5 m，宽0.5 m，与传统栽培模式的区别是冬剪后的枝条在埋土防寒期持续悬挂在铁丝上形成风障（图4），在保护地表、减少风蚀、降低沙漠化程度的同时，保证葡萄园的观赏性。到翌年葡萄出土后，将留在架面上的修剪枝在各道丝之间截断，使之落在行内，覆盖在地面上，既防止了当年行内长草，又实现了枝条还田。

为了改善葡萄传统栽培方式埋土防寒期间地表裸露导致的风蚀状况，我们研究了爬地龙栽培模式下，葡萄冬剪后枝条悬挂在架面上形成风障的防风阻沙效果。结果表明：此防护措施的透光疏透度值75.6%分布在 0.48～0.68，均值0.58，确定为通风结构；分析风速与防护长度的关系，得到1 m高度处风速在途经风障时变化过程：遇风障减弱、集流加速、迅速减弱、恢复和背风侧消减；在风障中距迎风侧边缘34 m处风速达到最低值，较旷野风速值减小84.20%，防风效能达80.72%；从背风侧风障边缘到距离边缘34 m处，均属于相对有效防护距离以内，防风效能均值达40.94%；该研究中葡萄园的输沙量沿高度分布遵循幂函数，输沙量均集中在近地面，挂枝的距地表5～150 cm高度的总输沙量比对照高39.0%[5]。

3.4 行间生草对冬季埋土防寒区葡萄栽培的影响

我国葡萄栽培埋土防寒区主要集中在干旱半干旱地区，也是我国水土流失最严重的地区之一，生态环境极其脆弱。近年来保护性耕作技术的研究和应用，对于减少泥沙流失，节水抗旱，提高土壤水分利用效率和作物产量及品质，提高资源利用效率和促进农业可持续发展具有重要的意义。我国葡萄与葡萄酒产业应在葡萄产业可持续发展的前提下，对生态条件加以利用的同时，在葡萄园土壤管理方式上应该采取相应的保护性耕作措施，从传统的清耕法转向生草覆盖法[20]。所以我们将行间生草作为爬地龙栽培模式的重要组成部分。

在研究推广爬地龙栽培新架势的同时，对葡萄园行间生草进行了多点多年的试验研究。结果表明，与清耕相比，葡萄园行间生草显著提高了土壤微生物的活性和有机质含量，改善了土壤结构和葡萄园的微气候[21-22]；有效降低了植株的生长势[10,24]；提高了葡萄和葡萄酒的质量[23,25-26]。

表1 行间生草对土壤、植株、微生态、葡萄酒质量的影响Table 1 Effect of intercropping grass on soil,plant,microecology and wine quality

总之，在我国冬季埋土防寒区，葡萄园生草技术，不仅改善了葡萄园的微气候环境，而且改善了土壤环境，促进根系的生长和吸收活动，提高了树体的光合速率，通过葡萄植株而间接影响果实品质，进而影响葡萄汁和葡萄酒的质量[27]。

4 结语与展望

可持续发展理念已成为国际社会的广泛共识，也是我国的基本国策之一。我国的酿酒葡萄栽培区，90%以上区域需要冬季埋土防寒，而传统的葡萄栽培模式，由于以上所述的各种原因不适应我国冬季埋土防寒区可持续葡萄栽培的要求。为此，根据我们提出的葡萄最小化修剪的库源关系调控理论、我国冬季埋土防寒区葡萄种植限制性因素及其应对策略和葡萄园生草制的分析，以葡萄生产的机械化为前提，以优质、稳产、长寿、美观的葡萄生产可持续发展目标，设计了符合埋土防寒区可持续发展要求的葡萄栽培模式——爬地龙栽培模式。经过持续20多年的研究和推广，该模式能基本满足我国埋土防寒地区栽培葡萄所需的自然、生态和人文需求，达到“优质、稳产、长寿、美观”的葡萄可持续发展的要求。

在该模式的基础上，我们将进一步研究“免埋”技术和基于自然调节机制的技术，以保障葡萄栽培及相关生态系统的多样性，尽量减少投入品和能源的使用，保护和改善葡萄园的景观，实现葡萄与葡萄酒产业“强化风格、提高质量、降低成本、节能减排”的目标。